神經迴路、振盪與編碼
微迴路
微迴路是一小群緊密連接的神經元——通常是幾百到幾千個——它們彼此挨得很近,互相傳遞訊號,反覆完成同一件小任務。可以把它想像成工廠車間裡的一個工位:工人之間按固定方式連線,每當一個零件送進來,他們就執行同樣的那幾步,再把結果傳出去。整個大腦就是由大量這樣的工位並排重複堆疊而成,所以弄清一個工位在算什麼,就向理解整台機器邁進了一大步。
在大腦皺褶的外層——大腦皮層——裡,這些迴路大致分成六層堆疊,而且同一種可辨認的連接模式會在皮層表面反覆出現。訊息通常先到達中間的某一層,在興奮性細胞(慫恿同伴放電)和抑制性細胞(讓同伴安靜下來)之間來回穿梭,最後由上層和下層把加工好的結果送出去。無論這塊皮層處理的是視覺、觸覺還是規劃,它的連線看起來都很相似,因此科學家稱之為「標準(典範)」微迴路:大自然似乎找到了一個好配方,然後到處複製,只是給每個副本餵入不同的輸入而已。
它為什麼重要:微迴路正是原始電脈衝開始變成有意義運算的那一層——銳化訊號、比較兩路輸入、短暫記住某樣東西,或是裁決哪個鄰居勝出。研究這些小而重複的單元,讓科學家無需追蹤每一個細胞,就能探問數十億神經元如何協同工作,也為工程師打造受大腦啟發的電腦提供了藍圖。
「微迴路」通常指一小塊組織內部的局部連接,而「宏迴路」則連接相距較遠的腦區;同一批細胞可以同時屬於這兩者。
又稱
另見